The designed GaAs/AlGaAs parabolic quantum well (PQW) was grown using a pulsed analog alloy grading (PAAG) technique with molecular beam epitaxy by setting a significantly lower growth rate, growth time variation with growth rate change, and growth interruptions for stabilization of Al source temperature. The growth conditions allowed to achieve high precision parabolic potential of the PQW due to the arrangement of crystalline lattice by migration of group-III atoms and smoothing of interfaces under As overpressure. The structure was probed by scanning transmission electron microscopy and investigated via excitation power and temperature dependent photoluminescence (PL). The origin of the PL spectra lines was corroborated by fractional-dimensional space approach with dimensionality factor varying from 2.46 for confined to 3 for bulk semiconductor radiative transitions. Up to 5 PQW equidistant subbands in conduction and valence bands are observed by filling the states with photoexcited carriers. The PL of the excited PQW states is resolved up to 240 K temperature. The results indicate excellent agreement between luminescent properties of the designed PQW using numerical Schrödinger equation solver and the produced PQW using PAAG technique. It validates the developed PAAG technique as a powerful tool for PQWs growth to tailor a basis for more sophisticated quantum systems for near-infrared to terahertz emitters employing interband and intersubband transitions.

设计的 GaAs/AlGaAs 抛物线量子阱 (PQW) 是使用脉冲模拟合金渐变 (PAAG) 技术和分子束外延生长的，方法是设置显着较低的生长速率、随生长速率变化的生长时间变化以及用于稳定 Al 的生长中断源温度。由于在 As 超压下通过 III 族原子的迁移和界面的平滑排列晶格，生长条件允许实现 PQW 的高精度抛物线势。该结构通过扫描透射电子显微镜进行探测，并通过激发功率和温度相关光致发光 (PL) 进行研究。PL 谱线的起源通过维度因子从 2 变化的分数维空间方法得到证实。46 限制为 3 体半导体辐射跃迁。通过用光激发载流子填充状态，可以观察到导带和价带中多达 5 个 PQW 等距子带。激发的 PQW 态的 PL 可在高达 240 K 的温度下进行解析。结果表明，使用数值薛定谔方程求解器设计的 PQW 的发光特性与使用 PAAG 技术生成的 PQW 的发光特性之间具有极好的一致性。它验证了开发的 PAAG 技术作为 PQW 增长的强大工具，为采用带间和子带间跃迁的近红外到太赫兹发射器定制更复杂的量子系统的基础。激发的 PQW 态的 PL 可在高达 240 K 的温度下进行解析。结果表明，使用数值薛定谔方程求解器设计的 PQW 的发光特性与使用 PAAG 技术生成的 PQW 的发光特性之间具有极好的一致性。它验证了开发的 PAAG 技术作为 PQW 增长的强大工具，为采用带间和子带间跃迁的近红外到太赫兹发射器定制更复杂的量子系统的基础。激发的 PQW 态的 PL 可在高达 240 K 的温度下进行解析。结果表明，使用数值薛定谔方程求解器设计的 PQW 的发光特性与使用 PAAG 技术生成的 PQW 的发光特性之间具有极好的一致性。它验证了开发的 PAAG 技术作为 PQW 增长的强大工具，为采用带间和子带间转换的近红外到太赫兹发射器定制更复杂的量子系统的基础。